Betonların elektromanyetik sinyal zayıflatma seviyelerinin incelenmesi: enkaz altı yaşam belirtilerinin radar ile tespitine yönelik deneysel çalışma ve prototip geliştirme
Investigation of electromagnetic signal attenuation levels in concrete: experimental study and prototype development for radar-based detection of life signs beneath rubble
- Tez No: 985900
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEVKET DEMİRCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal afetler, küresel ölçekte insan yaşamı ve altyapı sistemleri üzerinde ciddi tehditler arz etmekte olup, bu afetler arasında depremler, tahrip edici potansiyelleri en yüksek olan fenomenlerden biri olarak öne çıkmaktadır. Bu tür katastrofik olayların akabinde yürütülen arama ve kurtarma operasyonları hızlı ve özellikle afetzedelerin enkaz altındaki konumlarının hassas bir şekilde tespitini gerektirmektedir. Konvansiyonel tespit teknolojileri, bilhassa afetzedelerin bilinçsiz olduğu veya hareket kabiliyetini büyük ölçüde yitirdiği senaryolarda yetersiz kalmaktadır. Çevresel gürültü, yapısal heterojenlik ve malzeme çeşitliliği gibi faktörler, geleneksel yöntemlerin etkinliğini ciddi biçimde sınırlandırmaktadır. EM dalgalar ve radyo frekansı (RF) teknolojilerindeki güncel ilerlemeler, enkaz altında yaşamsal belirtilerin tespiti için yeni olanaklar sunmaktadır. Bununla birlikte, afet sonrası ortamların değişken ve çok katmanlı yapısı, EM dalgalarının yayılımı ve sinyal analizi süreçlerinde özgün zorluklar teşkil etmektedir. Bu durum, ileri düzey sinyal işleme tekniklerini, esnek sistem mimarilerini ve gelişmiş yazılım altyapılarını bütünleştiren çok disiplinli yaklaşımları zorunlu kılmaktadır. Bu tezde, yazılım tanımlı radar ve radyo sistemlerinin enkaz altında hayati belirtileri tespit etme kabiliyetleri hem laboratuvar hem de gerçek dünya afet senaryoları altında sistematik olarak araştırılmıştır. Araştırmacılar, çeşitli yapısal engellerden geçen EM dalgaların yayılma ve zayıflama karakteristiklerini ve zorlu koşullar altında hayati belirti tespitinin güvenilirliği üzerinde farklı tespit ve sinyal işleme stratejilerinin etkisini kapsamlı deneysel çalışmalar yoluyla analiz etmişlerdir. Sistem performansını doğrulamak ve frekans seçimi, anten yapılandırması ve çevresel karmaşıklık gibi değişkenlerin tespit başarısı üzerindeki etkilerini araştırmak için gerçek afet ortamlarında laboratuvar simülasyonları ve saha testleri yürütülmüştür. Bulgular, yüksek kayıplı ortamlarda doğru hayati belirti tespiti için uygun frekans bantlarının seçilmesinin, optimize edilmiş sinyal işleme algoritmalarının kullanılmasının ve adaptif sistem konfigürasyonlarından faydalanılmasının kritik önemini vurgulamaktadır. Bulgular, yeni nesil, taşınabilir ve düşük maliyetli afet müdahale teknolojilerinin geliştirilmesi için bilimsel bir temel sağlamanın yanı sıra, afet sonrası ortamlarda EM dalga davranışının daha derinlemesine anlaşılmasına da katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Natural disasters pose serious threats to human life and infrastructure systems on a global scale, and among these disasters, earthquakes stand out as one of the phenomena with the highest destructive potential. Search and rescue operations carried out in the aftermath of such catastrophic events require speed and, especially, the precise determination of the locations of victims trapped under rubble. Conventional detection technologies prove inadequate particularly in scenarios where the victims are unconscious or have largely lost their ability to move. Factors such as environmental noise, structural heterogeneity, and material diversity severely limit the effectiveness of traditional methods. Recent advances in electromagnetic (EM) waves and radio frequency (RF) technologies offer new possibilities for detecting vital signs beneath rubble. However, the variable and multilayered nature of post-disaster environments poses unique challenges in EM wave propagation and signal analysis processes. This situation necessitates multidisciplinary approaches that integrate advanced signal processing techniques, flexible system architectures, and sophisticated software infrastructures. In this thesis, the ability of software-defined radar and radio systems to detect vital indications beneath rubble has been systematically investigated under both laboratory and real-world disaster scenarios. The researchers analyzed, through comprehensive experimental studies, the propagation and attenuation characteristics of EM waves passing through various structural obstacles and the effects of different detection and signal processing strategies on the reliability of vital sign detection under harsh conditions. Laboratory simulations and field tests were conducted in real disaster environments to validate system performance and to examine the effects of variables such as frequency selection, antenna configuration, and environmental complexity on detection success. The findings emphasize the critical importance of selecting appropriate frequency bands, using optimized signal processing algorithms, and benefiting from adaptive system configurations for accurate vital sign detection in high-loss environments. The findings not only provide a scientific foundation for developing next-generation, portable, and low-cost disaster response technologies, but also contribute to a deeper understanding of EM wave behavior in post-disaster environments.
Benzer Tezler
- Search for direct supersymmetric top quark with deep learning techniques at LHC and HL-LHC
Derin öğrenme teknikleriyle LHC ve HL-LHC'de süpersimetrik top kuark arayışı
CEREN GÜZELGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUAMMER ALTAN ÇAKIR
- Beton özelliklerinin elektromanyetik dalgalar yoluyla tespiti
Beton özelliklerinin elektromanyetik dalgalar yoluyla tespiti
MURAT ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUR KORKUT SEVİM
- Hamile ratlarda oksidatif strese neden olan radyasyona karşı kolemanitli betonun koruyucu etkisinin araştırılması
An investigation of protective effect of concrete with colemanite on the radiation-induced oxidative stress in pregnant rats
OSMAN GENÇEL
Doktora
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA NAZIROĞLU
PROF. DR. MÜMİN FİLİZ
- Farklı katkılanmış betonların radyasyon zırhlama üzerine etkileri
Radiation shielding effects on different doped concretes
SİBEL ÖZAVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiAmasya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BETÜL ÇETİN
- Endüktif (kablosuz) elektrikli yol teknolojisinde kullanılmak üzere elektromanyetik dalgaları iletim özelliği arttırılmış asfalt betonu üretimi
Production of asphalt concrete with increased electromagnetic wave transmission features for use in inductive (wireless) electric road technology
HATİCE MERVE ANNAGÜR
Doktora
Türkçe
2024
UlaşımAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN KAYA